Toucher 4BIOS03 12/13

Introduction

Le sens du toucher nous est transmis par l'organe qu'est la peau. Le rôle de celle-ci est de nous protéger des agressions extérieures et de nous faire ressentir certaines sensations au moyen de différents récepteurs nerveux. La transformation d'un stimulus se passe en quatres étapes que nous verrons plus en profondeur.

Quelle est la nature du stimulus?

Les sensations que nous éprouvons suite à un contact cutané sont dues à des facteurs environnementaux. Ces facteurs, appelés stimuli, sont perçus par notre organisme grâce à divers récepteurs cutanés. il y a différents types de stimuli:

- Mécanique: détecté par des mécanorécepteurs, cette sensation est due à une déformation de la membrane de nos cellules qui est compressée lorsque nous entrons en contact avec une surface, ou objet, solide.

- Thermique: il s'agit d'ondes infrarouges, détectés par des thermorécepteurs, que nous ressentons comme de la chaleur lorsque celles-ci sont plus abondante, et vis-versa.

- Douleur: cette sensation est détectée par des nocicepteurs. Il peut s'agir d'une déformation excessive de la membrane ou bien d'ondes infrarouges trop forte dans le cas d'une brûlure ou encore, d'ondes infrarouges trop basses dans le cas d'une gelure.

Quel est l'organe du toucher?

L'organe du toucher qu'est la peau est construite en trois couches: l'épiderme (au dessus), le derme (au milieu) et l'hypoderme (au dessous).

Le premier, l'épiderme est constitué par la couche cornée, la surface de la peau. Par des pores d'où sortent les poils, préalablement produits par les follicules pilleux, des pores qui excrètent la transpiration et le sébum ainsi que par de récepteurs nerveux.

Dans le derme, nous trouvons des capilaires sanguins qui permettent des échanges avec les cellules, des muscles pilaires érecteurs, les follicules pileux, des glandes sudoripales exocrines qui produisent la transpiration, des cellules nerveuses ainsi que des glandes sébacées qui permettent d'éviter le déssechement de la peau en produisant du sébum qui, par la même occasion, agit comme un bactéricide.

Finalement, l'hypoderme est constitué par les réseaux sanguins et artériels, par le tissu conjonctif qui a, fondamentalement, une fonction de soutient et de mouvement, par les cellules matricielles qui permettent la croissance des follicule pileux et par des cellules adipeuses. Nous y trouvons aussi des mécanorécepteurs.

Il y a différents mécanorécepteurs:

• Les disques de Merkel qui sont situés à la base de l'épiderme.

• Les corpuscules de Meissner localisés dans la peau dite glabre, c'est-à-dire les lèvres, les mamelons, les organes génitaux externes, le bout des doigts et les paupières.

• Les corpuscules de Krause sont aussi situés dans les muqueuses et aussi dans les lèvres.

• Les corpuscules de Ruffini sont situés dans les deux dernières couches de la peau, le derme et l'hypoderme, ainsi que dans les capsules articulaires.

• Les corpuscules de Pacini sont localisés dans l'hypoderme et les tissus sous cutanés comme dans les tendons, les ligaments et dans les capsules articulaires.

• Finalement, les plexus de la racine des poils se trouvent à l'intérieur et autour des folliculs pileux.

Il n'y a que deux thermorécepteurs:

• Récepteurs au froid: Ces récepteurs sont liés à des fibres myéliniques situés dans l'épiderme.

• Récepteurs au chaud: Ces récepteurs sont liés à des fibres amyéliniques situés plus profondément dans le le derme.

Il y a deux sortes de nocicepteurs:

• Les nocicepteurs-mécanoreécepteurs: Ces récepteurs réagissent à un stimulus trop fort pour ne pas être un danger pour notre organisme. Ils se situent dans le derme et sont sous forme de terminaisons nerveuses libres appelés Ad.

• Les nocicepteurs polymodaux: Ces récepteurs répondent, non seulement à un stimulus mécanique trop fort, mais aussi à une température trop élevée ou trop basse. Tout comme l'autre type de nocicepteur, les polymodaux sont des terminaisons nerveuses libres situées dans le derme.

Les propriorécepteurs: grâce à ces récepteurs, nous savons ou se trouve notre nez dans le noir, notre cerveau sait, malgré nous, dans quel état de contraction se trouvent nos muscles et nous anticipons la force que nous devons déployer pour prendre un objet.

• Les fuseaux neuromusculaires: Comme leur nom l'indique, ces récepteurs entourent les musques, puis ils sont reliés à des fibres afférentes qui conduisent l'information jusqu'au cerveau.

• Les organs tendineux de Golgi: Ces récepteurs entourent les tendons qui sont aussi en contact avec des fibres afférntes qui conduisent l'information jusqu'au cerveau.

C'est en partie à cause de la localisation dans le corps des récepteurs que certaines parcelles de peau sont plus sensibles que d'autres, comme par exemple notre visage, le cou, l'intérieur des cuisses, etc.

Quels sont les récepteurs sensoriels du toucher?

Le sens du toucher est aussi appelé sensibilité somatique. "Somatique" vient du mot grec "sômatikos" où sôma signifie "du corps". Les récepteurs liés au toucher sont donc aussi appelés récepteurs somatiques. Le corps est composé de différents types de récepteurs sensoriels, il s'agit de cellules spécialisées qui recueillent de l'information sur le monde physique qui entoure l'organisme animal, ces cellules détectent l'énergie d'un stimulus. Parmi ces récepteurs, on trouve, les mécanorécepteurs, les chimiorécepteurs, les thermorécepteurs et les nocicepteurs. Chacun de ces récepteurs a une fonction bien définit dans notre système sensoriel : réponse à un mouvement mécanique (mécanorécepteur), réponse aux signes moléculaires (chimiorécepteurs), réponse à la variation de la température (thermorécepteurs). Les nocicepteurs sont un peu différents au sens où ils englobent les autres type de récepteurs dans leur fonction. En effet les nocicepteurs répondent à toute simulation qui agresse le corps, il s'agit donc d'une sensation de douleur. Ces récepteurs ont pour seul but de protéger l'organisme mis en danger en provoquant des "réflexes" ou des mouvements d'évitement. Il existe trois catégories englobant ces récepteurs: la proprioception, la thermoception et la nociception. Les récepteurs se trouvent au niveau de la peau ou, en ce qui concerne la proprioception, dans les couches musculaires ,les articulations et les tendons, ce sont tous des mécanorécepteurs car ils sont tous en lien avec la tension.

Quels sont les récepteurs de la peau?

La peau est composé de deux zones: la zone couverte de poils (90%)et la zone lisse aussi nommée zone glabre (10%). La zone lisse comprend certaines parties du corps telles que la paume de la main, les lèvres et la plante des pieds, c'est dans ces parties que sont concentrés le plus de récepteurs et donc où la sensibilité est plus forte. On compte cinq récepteurs principaux au niveau de la peau,les disques de Merkel, les corpuscules de Meissner, les corpuscules de Ruffini, les corpuscules de Pacini et le plexus de la racine des poils.

-Les disques de Merkel sont situés a la base de l'épiderme, ils sont sensibles aux pressions légères. -Les corpuscules de Meissner, aussi situés dans l'épiderme et en particulier dans la peau glabre (mamelons, organes génitaux externes, bout des doigt paupières), réagissent aux pressions légères, au toucher discriminant et aux vibrations de basse fréquence . -Ancrés plus profondément, au niveau du derme et de l'hypoderme se trouvent les corpuscules de Ruffini, ces récepteurs répondent à des déformations plus intenses telles que l’étirement de la peau. -Plus bas encore se trouve des mécanorécepteur de la peau localisés dans l'hypoderme et les tissus sous-cutané tels que les tendons et les ligaments, ils répondent à des pression intenses et des vibrations de haute fréquence, ce sont les corpuscules de Pacini. Il s'agit pour ces récepteurs et les corpuscules de Ruffini de fibres plus volumineuses et donc moins sensibles que les corpuscules de Merkel et Meissner. Le dernier récepteur de la peau est le plexus de la racine des poils, localisé autour de folliculs pileux, il réagit au mouvement des poils.

Quels sont les propriorécepteurs ?

Les propriocepteurs sont appelés les récepteurs somesthésiques, ils sont présents sur les muscles, les tendons, les ligaments et le périoste des os (revêtement qui assure la croissance ).

Au niveau des muscles, on trouve le fuseau neuromusculaire qui nous renseigne sur l'étirement du muscle, sa longueur. L'organe tendineux de Golgi alimente le muscle, mais s'insère au niveau des tendons, il informe sur la force musculaire utilisée. Enfin on retrouve les corpuscules de Ruffini et de Pacini au niveau des ligaments.

Quels sont les thermorécepteurs  ?

On général nous ressentons soit du froid, soit du tiède doux, soit du chaud, soit du brulant.On trouve dans cette catégorie deux récepteurs, ceux du froid et ceux du chaud. Les récepteurs au froid s'activent vers les 10C° et ont une décharge maximale à 25°. Ils se réactivent pour des températures supérieures à 50C° (ex: fièvre, coups de soleil). Les récepteurs du chaud s'activent à partir de 30C° et ont une décharge maximale à 45C°.

Quels sont les nocicepteurs  ?

Les nocicepteurs sont présents dans l'ensemble des tissus organiques du corps (peau, os, muscles, organes, etc), sauf au niveau du cerveau. Ils ne répondent plus au stimulus lui même, mais à l'intensité de celui-ci, ils s'activent lorsque l'intensité du stimulus devient un danger pour l'organisme (cf.les nocicepteurs) On peut différencier trois types de nocicepteurs : -les nocicepteurs mécaniques qui répondent à un stimulus très intense comme un pincement. -les nocicepteurs thermiques qui s'activent à des températures extrèmes (au dessus de 50C° et en dessous de 5C° ) -les nocicepteurs polymodiaux qui répondent aux effets destructifs du stimulus comme les brûlures.

Aussi, Lorsque l'on se fait mal, la partie endommagée est très sensible, le moindre toucher est douloureux, c'est ce qu'on appelle l'hyperalgie. L'hyperalgie secondaire quant à elle est l'hypersensibilité des tissus environnant la zone "endommagée".

Comment s'effectue la transduction?

La transduction est la deuxième, des 4 étapes nécessaire à l’analyse de l’information parvenant de l’environnement. Durant cette étape le stimulus est convertis en un signale électrique.

'La transduction des mécanorécepteurs:

image neuroscience p.414 Nous allons illustrer la transduction des mécanorécepteurs a travers le corpuscule de paccin sachant que les autres méchanorécepteurs ont un méchanisme relativement similaire.
Le corpuscule de pacini, une cupule formée de 20 à 70 couches emboitée avec le même principe que l’ognon ou shrek. Au centre due chaque corpuscule se termine un (ou des) nerf(s). Lorsqu'un corpuscule est comprimé, de l’énergie est transférée a sa la terminaison nerveuse. Lors de ce transfert des canaux ioniques mécanosensible sont ouverts, ce qui engendre une dépolarisation: Le corpuscule a un potentiel légèrement négatif, à l'ouverture des canaux, le potentiel de la cellule change et devient légèrement positif. Passé un certain seuil, la dépolarisation est assez forte pour déclencher un potentiel d'action qui vas parcourir l'axone de ce récepteur. Les différentes couches du corpuscule sont de nature souple, et glissent facilement entre elles a l'aide d'un liquide visqueux qui s'y trouve. Si la stimulation est maintenue, les différentes couches glissent entre elle pour répartie la pression te telle façon qu'elle n'est plus nerf. Ainsi il n'y as plus de signale. Lorsque la pression est enlevée, la pression est a nouveau modifiée, il y as donc a nouveau une dépolarisation, qui déclenchera un signale.

La transduction des nocicepteurs:
Il existe quatre types de nocisepteurs:

• Les mécanocicepteurs: ont une réponse spécifique aux stimulation mécaniques intense.
• Les thermo-nocispeteurs: sont stimulé lors qu'une température très élevée, ou aux froids intense.
• Les chémonocicepteurs sont sensible à l'histamine ou autres substance chimiques.
• Les nocisepteurs polymodaux répondent aux stimulus mécaniques, thermiques et chimique.

Tout ces récepteurs transmettront un signal seulement à partir d'un certain seuil de dépolarisation.

Il existe certaines substance chimiques qui accentuent la sensibilité aux stimulus thermiques et mécaniques (p.ex les bradykinines ou substance P). Ces substances peuvent agir directement directement sur les nocicepteurs, en dépolarisant, ou agir indirectement, en stimulant certaines mécanismes intracellulaire (sécrétion d'enzymes) qui eux vont rendre les récepteurs ciblé hypersensible.

Il existe aussi certains médicaments qui diminuent la sensibilité aux stimuli: Les antalgique (p.ex aspirin, parasétamole ou ibuprophene) inhibent certaines enzymes qui rendaient les neurorécepteurs plus sensible. Les analgésiques (p.ex la morphine) agissent au niveau du cerveau sur des récepteurs spécifiques responsables de l’abolition de la douleur.

La transduction des Thermorécepteur
Immage p.446 bear
Les thermorécepteurs cutané ne sont peut connu de nos jours.

Comment perçoit-on son corps?

Lorsque nous ne nous voyons pas (par exemple dans le noir ), nous nous faisons une image de notre corps, ce qui nous permet par exemple de toucher notre nez sans le voir. L'information transmise par les propriocepteurs permet de connaître les positions de l'ensemble du corps dans l'espace en cheminant directement au cervelet ou elle y est analysée. La chaîne de réactions qui en découle, se fait sans intervention du cortex, donc inconsciemment.

sources

Bear, Mark. F. / Connors, Barry W. / Paradiso, Michael A, Neurosciences : à la découverte du cerveau, Pradel, Paris, 2002

Campbell, Niel /Reece, Jane, Biologie, 7eme édition, Parison Education France, 2007

Fouquet, Emmanuel, Dictionnaire encyclopédique illustré, Hachette, Paris, 2000

C. Junker-Tschopp, Bases et supports corporels de la psychomotricité, HES-SO psychomotricité 11, HETS Genève, 2011

Silverthorn, Unglaub (Dee), Physiologie humaine : Une approche intégrée, Pearson Education France, Paris, 2007

http://neurobranches.chez-alice.fr/systnerv/systsens/somesthesie3.html

http://www.inrp.fr/Acces/biotic/neuro/douleur/html/typnoci.htm